ROCA IGNEA

Las rocas ígneas se forman cuando el magma se enfría y se solidifica, (con o sin cristalización), bajo la superficie formando rocas intrusivas (plutónicas), en la superficie formando rocas extrusivas (volcánicas), o bien por último formando rocas hipoabisales (un punto intermedio entre las volcánicas y las plutónicas). Este magma se puede derivar de las fusiones parciales de rocas preexistentes en cualquier capa o en la corteza de la Tierra. Típicamente, la fusión parcial es causada por uno ó más de los procesos siguientes: un aumento de temperatura, una disminución de la presión o un cambio en la composición. Todo ello está condicionado, a su vez, por el contenido en volátiles que contenga ese magma. Sobre 700 tipos de rocas ígneas han sido descritas, la mayor parte de ellas formadas bajo la superficie de la corteza terrestre.

Según el modo de enfriamiento presentan distintos tipos de cristalización, yendo desde cristales visibles a simple vista en las rocas de enfriamiento más lento, hasta la estructura vítrea de la obsidiana, producida por una violenta reducción de temperatura en el curso de una erupción volcánica.

Por lo general, las rocas ígneas, junto con las metamórficas, son más competentes que las sedimentarias. Por esta razón se utilizan con frecuencia en la construcción.

Ejemplos de rocas ígneas son la diorita, la riolita, el pórfido, el gabro, el basalto y el granito.

Significancia geológica

Las rocas ígneas componen, aproximadamente, el noventa y cinco por ciento de la parte superior de la corteza terrestre, pero su gran abundancia es ocultada en la superficie de la Tierra, por una capa relativamente fina pero extensa de rocas sedimentarias y metamórficas.

Las rocas ígneas son geológicamente importantes porque:

sus minerales, y química global dan información sobre la composición del manto, del cual algunas rocas ígneas son extraídas, y de la temperatura, y condiciones de presión, que permitieron esta extracción, o de otra roca pre -existente que se fundió;

sus edades absolutas, pueden ser obtenidas de varias formas, de datado radiométrico, y así puede ser comparado, con estratos geológicos adyacentes, permitiendo una secuencia de tiempo de los eventos;

sus características, se corresponden usualmente, con características de un ambiente tectónico específico, permitiendo reconstituciones tectónicas (ver tectónica de placas);

en algunas circunstancias especiales, contienen importantes depósitos minerales: por ejemplo, tungsteno, estaño y uranio, son comúnmente asociados a granitos, mientras que minerales de cromo y platino, son comúnmente asociados a gabros.

Clasificación de las rocas ígneas

Las rocas ígneas son clasificadas de acuerdo a modo de ocurrencia, textura, mineralogía, composición química y la geometría del cuerpo ígneo.

Modo de ocurrencia

Consolidación Rápida

Llamamos rocas volcánicas, específicamente, a aquellas rocas ígneas que has sido expulsada o derramadas por la superficie formando coladas.

Llamamos materiales piro clásticos a aquellas rocas volcánicas que han sido fragmentadas, como. El material puede ser expulsado como lava fundida (bombas) o en forma sólida (escorias o cenizas).

Las bombas volcánicas son masas en estado líquido o plástico arrojadas por un volcán, que se solidifica en el aire, antes de alcanzar la superficie. Su tamaño varía desde los cuatro milímetros hasta un metro. Las escorias volcánicas (o cinder) son bombas de diverso tamaño y de aspecto esponjoso a causa de las burbujas de gases que contenía en el momento de la solidificación. Las escorias alcanzan el suelo ya consolidadas. Las bombas más pequeñas se llaman lapilli.

La ceniza volcánica (o ash) es material sin consolidar, de grano fino (menor de cuatro milímetros) emitido por un volcán durante una erupción.

Lava volcánica: movimiento en masa de magna expulsado por un volcán. Dependiendo de la viscosidad de las lavas, es decir de si tienen una proporción mayor o menor de sílice pueden ser más o menos fluidas (riolitas y traquitas).

Las rocas volcánicas masivas presentan un relieve volcánico.

Consolidación lenta, (bajo superficie)

Llamamos rocas plutónicas a las rocas ígneas de origen profundo. Son rocas de grano grueso, ya que su enfriamiento y cristalización ha sido muy lenta. Pueden formar batolitos y lacolitos. Diferenciamos las rocas intrusivas, el magma, de las rocas encajantes, las rocas que presentan la fisura por la que se introduce el magma.

Llamamos rocas hipoabisales a aquellas formadas por una intrusión ígnea de pequeñas proporciones, tales como un sill o un dique de tamaño intermedio entre los grandes asentamientos de rocas plutónicas y las rocas volcánicas extrusivas. Las rocas plutónicas e hipoabisales masivas presentan un relieve sobre rocas metamórfica.

Sin embargo para poder determinar si nos encontramos con rocas plutónicas, volcánicas o subvolcanicas, debemos estudiar la clasificación mineralógica, de su textura y composición química.

Textura

La textura es un importante criterio para el nombrado de rocas volcánicas. La textura de rocas volcánicas, incluyendo el tamaño, la forma, la orientación, y la distribución de granos, y de las relaciones inter -grano, podrán determinar si la roca es llamada como "tufo", una lava piro clástica, ó una simple lava

Sin embargo, la textura es solamente una parte subordinada, en la clasificación de rocas volcánicas, como deben éstas más a menudo, necesita ser información química, obtenida desde rocas, con masa térrea, de granos finos en extremo, ó que cayeron desde el aire, como tufo, que pudo ser formado, desde ceniza volcánica.

Criterios de textura, son menos críticos, en la clasificación de rocas intrusivas, donde la mayoría de minerales, podrá ser visible, a simple vista, ó por lo menos, usando una lente (de mano), un lente magnificador (ó lupa), ó un microscopio. Rocas plutónicas, tienden también a ser menos texturadas (en variedad), y menos propensas de ganar estructura de tela. Términos de textura, pueden ser usados para diferenciar, diversas fases intrusivas en las grandes plutónicas, por ejemplo, márgenes porfídicos de los grandes cuerpos intrusivos, acciones porfídicas, y apofíses sub –volcánicos.

GRADO DE CRISTALINIDAD

Cuando un magma se enfría muy rápidamente, y no hay tiempo suficiente para que los átomos e iones se agrupen formando una estructura cristalina, el resultado de la solidificación es la formación de un vidrio.

En función del porcentaje de vidrio presente en una roca podemos clasificarla en:

HOLOHIALINAS. Son rocas que están compuestas por más del 90% en volumen de vidrio, lo que suele ser característico de las rocas volcánicas lávicas (p.ej. una pumita o una obsidiana).

HIALOCRISTALINAS. Son rocas que están compuestas en parte por vidrio y en parte por cristales, sin que ninguno de estos dos componentes supere el 90% del volumen total. Este tipo de textura suele ser característico de las rocas volcánicas lávicas y de las rocas hipoabisales o filonianas (p.ej. un pórfido granítico).

HOLOCRISTALINAS. Son rocas que están compuestas por más del 90% en volumen de cristales, lo que suele ser característico de las rocas plutónicas (p.ej. un granito)

TAMAÑO DE LOS CRISTALES

En función del tamaño de los cristales de una roca ígnea se pueden establecer dos tipos texturales:

FANERÍTICA: del griego phaneros (visible). Es aquélla roca en la que los cristales pueden reconocerse a simple vista. Este tipo de textura se da en rocas que han sufrido un proceso lento de enfriamiento, es decir que han perdido calor de una forma gradual y lenta. Es típica de rocas intrusivas (plutónicas). Se pueden distinguir varios tamaños de grano dentro de este grupo:

grano muy grueso, cuando los granos tienen un tamaño mayor de 30 mm

grano grueso, cuando los granos tienen tamaños entre 30 y 5 mm

grano medio, cuando los granos tienen tamaños entre 5 y 2 mm

grano fino , cuando los granos tienen un tamaño menor de 2mm, pero son visibles

AFANÍTICA: el prefijo a- indica negación, a phaneros (no visible). Es aquélla roca en la que los cristales no pueden reconocerse a simple vista y es necesario una lupa o un microscopio. Una textura afanítica siempre indica que el proceso de enfriamiento se produjo de forma más o menos rápida. Esta textura es típica de rocas volcánicas y subvolcánicas. Se pueden distinguir dos clases dentro de este grupo:

Microcristalinas: cuando los cristales son reconocibles con el microscopio

vítreas o criptocristalinas, cuando los cristales no son reconocibles con el microscopio

DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS DE LOS CRISTALES

EQUIGRANULAR: El tamaño de todos los cristales es parecido.

INEQUIGRANULAR: En la roca existe una distribución de tamaños de grano muy amplia. Si se representa el tamaño de los cristales frente a su frecuencia se pueden distinguir varios tipos de distribuciones. Unimodal, cuando la distribución es una campana de Gauss; bimodal, cuando se pueden distinguir dos máximos dentro de la distribución y seriada.

PORFÍDICA: Cuando se observa una serie de cristales de gran tamaño englobados en una matriz compuesta por granos de un tamaño sensiblemente menor, es decir, existen dos poblaciones distintas de cristales.

Composición química

Las rocas ígneas, pueden ser clasificadas, de acuerdo a parámetros químicos, ó mineralógicos:

Producto químico - álcali total - contenido de silicio (diagrama TAS) para roca volcánica clasificación usada cuando datos modales ó mineralógicos son no disponibles: La composición química es muy importante ya que sirve para determinar cual es la composición química que se necesita en este caso.

ácido rocas ígneas con alto contenido de silicio, mayor al 63%, de SiO2 (ejemplos riolita y dacita).

intermedio rocas ígneas conteniendo entre 52 - 63%, de SiO2 (ejemplo andesita).

básico rocas ígneas que tienen bajo silicio, 45 - 52%, y típicamente alto contenido de hierro -magnesio (ejemplo basalto).

ultra básico rocas ígneas, con menos de 45% silicio. (ejemplos picrita y komatita).

alcalino rocas ígneas con 5 - 15% de contenido alcalino (K2O + Na2O), ó con radio molar de silicio alcalino, mayor a 1:6. (ejemplos fonolita y tracita).

Nota: la terminología ácido-base, es usada más ampliamente en más viejos (generalmente británicos), textos de literatura geológica. En la actual literatura felsica -máfica fuertemente substituye a la de ácido-base.

Clasificación química, también se extiende para diferenciar rocas, que son químicamente similares, de acuerdo al diagrama TAS, por ejemplo;

Ultra potásica: rocas conteniendo concentración molar K2O/Na2O > 3

Peralcalinas: rocas conteniendo concentración molar (K2O + Na2O)/ Al2O3 > 1

Peraluminosas: rocas conteniendo concentración molar (K2O + Na2O)/ Al2O3 < 1

Una mineralogía idealizada (la mineralogía normativa), puede ser calculada desde la composición química, y el cálculo es útil, para rocas de grano demasiado fino, ó muy alteradas, para la identificación de minerales que cristalizaron, durante el derretimiento. Por ejemplo, el cuarzo normativo, clasifica como roca silicio -sobresaturada; un ejemplo es la riolita. Un feldespatoides normativo, clasifica como una roca silicio -bajo saturada; un ejemplo es la nefelinita.

Clasificación mineralógica

Para rocas volcánicas, la mineralogía es importante, clasificando y nombrando lavas. El más importante criterio, son las especies fenocristo, seguida por la mineralogía de las masas -térreas. A menudo, donde están las masas -térreas, son afaníticos, la clasificación química debe ser usada, para identificar apropiadamente, una roca volcánica.

Contenidos mineralógicos - félsico versus máfico

Félsico roca: con predominancia de cuarzo, feldespato alcalino, o feldespatoides: los minerales félsicos; éstas rocas (ejemplo, granito), son usualmente de colores claros, y tienen baja densidad.

Máfico roca: con predominancia de minerales máficos, piroxenos, olivinas, y plagioclasas cálcicas; éstas rocas (ejemplo, basalto), son usualmente de colores oscuros, y tiene una mayor densidad, que las rocas félsicas.

Ultramáfico roca:, con más de 90% de minerales máficos (ejemplo, dunita).

Para intrusivas, plutónicas, y usualmente faneríticas, las rocas ígneas, donde todos los minerales son visibles, por lo menos vía microscopio, la mineralogía se usada para clasificar la roca. Esto usualmente ocurre, en diagramas ternarios, donde las proporciones relativas, de tres minerales, son usadas para clasificar la roca.

La siguiente tabla, es una simple sub -división de rocas ígneas, de acuerdo (ambos) a su composición, y modo de ocurrencia.

  Composición

Modo de ocurrencia Ácido Intermedio Básico Ultra básico

Intrusivo Granito Diorita Gabro Peridotita

Extrusivo Riolita Andesita Basalto Komatiita

  Roca esencial formando silicatos

  Ácido Intermedio Básico Ultrabásico

Grano grueso Granito Diorita Gabro Peridotita

Grano medio Micro Granito Micro Diorita Dolerita  

Grano fino Riolita Andesita Basalto Komatiita

Diorita

Granito

Peridotita

Gabro

Riolita Andesita

Basalto Komatita

Microgranito Dolerita

Ejemplo de clasificación

El granito es una roca ígnea intrusiva (cristalizada en profundidad), con una composición félsica (rica en silicio, y con más del 10%, de minerales félsicos), y fanerítica, textura donde minerales son visibles para el ojo, sin ayuda, y algunos de ellos retienen formas cristalográficas originales. El granito es la roca intrusiva más abundante, que puede ser encontrada en los continentes.